Des chercheurs de l'Université de Toronto ont découvert comment commence le renouvellement mitochondrial, une fonction cellulaire essentielle.

Les mitochondries sont comme les batteries de notre corps. Ce sont des sources d'énergie vitales pour les cellules et elles sont nécessaires pour réguler le fonctionnement de presque tous les types de cellules. Et, comme les batteries, les mitochondries doivent être remplacées car elles se déchargent avec le temps. Si ces piles ne sont pas remplacées efficacement et ne se renouvellent pas correctement, les cellules subissent un stress et peuvent mourir.

Les mitochondries saines, à leur tour, sont essentielles dans les organes qui demandent de l'énergie tels que le cerveau et les muscles. Lorsque ce processus de dégradation est interrompu, des neurones vulnérables peuvent mourir. Ce type de perturbation est présent dans de nombreuses maladies neurodégénératives telles que la maladie de Parkinson.

Maintenant, une étude de Stephen Girardin, professeur de médecine de laboratoire et de pathobiologie à la Faculté de médecine de Temerty, et du chercheur postdoctoral Samuel Killackey montre que lorsque certaines protéines codées par le noyau ne sont pas introduites dans les mitochondries, les mitochondries sont supprimées.

"Nous sommes fiers d'avoir identifié le problème et d'avoir progressé dans la compréhension et la caractérisation des acteurs et des voies moléculaires, et de la manière dont tout cela est intégré dans une cellule, de manière surprenante", déclare Giradin.

Girardin étudie un récepteur mitochondrial de type Nod (NLR) appelé NLRX1. Alors que NLRX1 a été impliqué dans divers processus cellulaires, sa fonction sous-jacente est restée insaisissable pour les chercheurs jusqu'à présent.

En général, la recherche dans ce domaine tournait autour de la dépolarisation - la perte de potentiel électrique à travers la membrane mitochondriale interne - en tant que signal majeur pour l'élimination des mitochondries.

L'étude de Girardin et Killackey a également montré que la dépolarisation est une cause en amont de l'importation restreinte de protéines mitochondriales.

Les résultats, publiés dans Molecular Cell , ouvrent de nouvelles voies de recherche sur les maladies où la stabilité mitochondriale est perdue.

"Cela nous indique que le problème survient lorsque l'importation de protéines échoue et que la cellule reçoit un signal de l'importation défectueuse de la protéine mitochondriale, NLRX1. C'est le signal pour détruire les mitochondries, un processus connu sous le nom de mitophagie", explique Girardin.

En examinant le processus d'un point de vue différent, l'équipe a démontré que la science établie dans ce domaine ne montrait pas tout.

« Nous avons pris du recul et avons relié certains des points de la littérature, ce qui nous a aidés à déterminer que l'importation de protéines perturbée était un dénominateur commun à de nombreux facteurs de stress mitochondriaux qui déclenchent la mitophagie », explique Killackey, un boursier Vanier qui a mené la recherche pendant son doctorat. .RÉ. études dans le laboratoire de Girardin.

Cette découverte ouvre la voie aux chercheurs pour étudier plus avant le rôle du dysfonctionnement mitochondrial dans la maladie et dans les organes métaboliquement actifs comme le cerveau, le cœur et les reins.

"Nous avons constaté un rôle de la mitophagie induite par NLRX1 dans la fonction musculaire mesurée par la capacité d'endurance, ce qui pourrait avoir des implications pour les maladies impliquant une atrophie musculaire ou des déficits fonctionnels. La modification de l'étendue et de l'efficacité de l'importation de protéines mitochondriales pourrait également offrir un bénéfice thérapeutique maladie », dit Killackey.

Les résultats sont l'aboutissement de 15 années de recherche, marquant une étape importante pour Girardin.

"J'adore les questions fondamentales", dit-il. "Ce qui se passe ensuite avec les connaissances est une question de physiologie, de médecine translationnelle ou de développement de médicaments. Il est donc maintenant temps de passer le relais à d'autres ou de s'associer à des collaborateurs enthousiastes." + Explorer plus loin

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